3-f Transformátor Laboratorní cvičení č. V-3

Podobné dokumenty
Trojfázový transformátor

Transformátor trojfázový

Měření na 3fázovém transformátoru

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, transformátory a jejich vlastnosti

ELEKTRICKÉ STROJE. Laboratorní cvičení LS 2013/2014. Měření ztrát 3f transformátoru

TRANSFORMÁTORY Ing. Eva Navrátilová

Energetická bilance elektrických strojů

A B C. 3-F TRAFO dává z každé fáze stejný výkon, takže každá cívka je dimenzovaná na P sv = 630/3 = 210 kva = VA

Transformátory. Teorie - přehled

1.1. Základní pojmy 1.2. Jednoduché obvody se střídavým proudem

Základy elektrotechniky

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

7 Měření transformátoru nakrátko

1.1 Měření parametrů transformátorů

Korekční křivka měřícího transformátoru proudu

Laboratorní úloha č. 2 Vzájemná induktivní vazba dvou kruhových vzduchových cívek - Faradayův indukční zákon. Max Šauer

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-4

LABORATORNÍ PROTOKOL Z PŘEDMĚTU SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA

Katedra elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava MĚŘENÍ NA JEDNOFÁZOVÉM TRANSFORMÁTORU.

2 Teoretický úvod 3. 4 Schéma zapojení Měření třemi wattmetry (Aronovo zapojení) Tabulka hodnot pro měření dvěmi wattmetry...

7. TRANSFORMÁTORY. 7.1 Štítkové údaje. 7.2 Měření odporů vinutí. 7.3 Měření naprázdno

9 Měření na jednofázovém transformátoru při různé činné zátěži

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-3

NÁVRH TRANSFORMÁTORU. Postup školního výpočtu distribučního transformátoru

Měření transformátoru naprázdno a nakrátko

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

Korekční křivka napěťového transformátoru

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava

20ZEKT: přednáška č. 10. Elektrické zdroje a stroje: výpočetní příklady

1.1 Paralelní spolupráce transformátorů stejného nebo rozdílného výkonu

6 Měření transformátoru naprázdno

Rozdělení transformátorů

Transformátory. Mění napětí, frekvence zůstává

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-4

1.1 Měření hodinového úhlu transformátorů

Měření výkonu jednofázového proudu

Příloha P1 Určení parametrů synchronního generátoru, měření provozních a poruchových stavů synchronního generátoru

1. Měření výkonu souměrné zátěže se středním vodičem

21ZEL2 Transformátory

Strana 1 (celkem 11)

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

Laboratorní cvičení Elektrotechnika a elektronika

Studijní opory předmětu Elektrotechnika

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Synchronní stroje Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

Měření na 3-f Asynchronním motoru ASM pokyny k měření Laboratorní cvičení č. V-4

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

Ele 1 základní pojmy, požadavky a parametry, transformátory - jejich význam. princip činnosti transformátoru, zvláštní transformátory

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

METODICKÝ LIST Z ELEKTROENERGETIKY PRO 3. ROČNÍK řešené příklady

Asynchronní motor. Cíle cvičení: Naučit se. Seznámit se ZADÁNÍ

Učební osnova předmětu ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ. studijního oboru M/01 ELEKTROTECHNIKA (silnoproud)

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

Stejnosměrný generátor DYNAMO

4.7.1 Třífázová soustava střídavého napětí

MOTORU S CIZÍM BUZENÍM

Transformátory. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení

Pracovní sešit. Školní rok : 2005 / Transformátory

Měření hodinového úhlu transformátoru (Distribuce elektrické energie - BDEE)

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Elektromagnetické kmity a střídavé proudy (pokračování)

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického proudu

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

ρ = měrný odpor, ρ [Ω m] l = délka vodiče

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Obvodové prvky a jejich

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS. Použití měřících přístrojů

Střídavý proud, trojfázový proud, transformátory

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

C p. R d dielektrické ztráty R sk odpor závislý na frekvenci C p kapacita mezi přívody a závity

Pokusy s transformátorem. Věra Koudelková, KDF MFF UK, Praha

Ing. Drahomíra Picmausová. Transformátory

Mˇeˇren ı vlastn ı indukˇcnosti Ondˇrej ˇ Sika

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického napětí

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

Úvod. Rozdělení podle toku energie: Rozdělení podle počtu fází: Rozdělení podle konstrukce rotoru: Rozdělení podle pohybu motoru:

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření magnetických veličin, část 3-9-3

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Autoři textu: doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. Ing.

Měření na 1-fázovém transformátoru. Schéma zapojení:

Zpráva o měření. Střední průmyslová škola elektrotechnická Havířov. Úloha: Měření výkonu. Třída: 3.C. Skupina: 3. Zpráva číslo: 8. Den:

Elektrický výkon v obvodu se střídavým proudem. Účinnost, účinník, činný a jalový proud

3. Střídavé třífázové obvody

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

C L ~ 5. ZDROJE A ŠÍŘENÍ HARMONICKÝCH. 5.1 Vznik neharmonického napětí. Vznik harmonického signálu Oscilátor příklad jednoduchého LC obvodu:

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY

CW01 - Teorie měření a regulace

R 4 U 3 R 6 R 20 R 3 I I 2

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Příloha 3 Určení parametrů synchronního generátoru [7]

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_355

Zadání úlohy: Schéma zapojení: Střední průmyslová škola elektroniky a informatiky, Ostrava, příspěvková organizace. Třída/Skupina: / Měřeno dne:

STŘÍDAVÝ ELEKTRICKÝ PROUD Trojfázová soustava TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

propustný směr maximální proud I F MAX [ma] 75 < 1... při I F = 10mA > při I R = 1µA 60 < 0,4... při I F = 10mA > 60...

Stejnosměrné generátory dynama. 1. Princip činnosti

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

Transkript:

3-f Transformátor Laboratorní cvičení č. V-3 ZDÁNÍ 1. IDENTIFIKCE neoznačených vývodů cívek 2. Změřit odpory vinutí ve studeném stavu 3. Změřit převod ve spojení Yd a Yy při sníženém napětí 4. Provést ZKOUŠKU NPRÁZDNO v rozsahu 20-120% U n a z grafu vyhodnotit pro U n proud naprázdno I 0 a ztráty naprázdno P 0 5. Provést ZKOUŠKU NKRÁTKO v rozsahu 20-120% I n a z grafu vyhodnotit pro In napětí nakrátko U K a ztráty nakrátko P K 6. Určit poměrné hodnoty i 0 a u K 7. Vytvořit (1-fázové) náhradní schéma a z naměřených hodnot z bodů 4 a 5 vypočítat hodnotu všech prvků ve schématu 8. Nakreslit fázorový diagram pro In a cos = 0,8 9. Vypočítat zatěžovací charakteristiky U (P) pro různé účiníky Teoretický úvod Jádro trojfázového transformátoru je typicky troj sloupové, kde průřez všech sloupů je stejný a v každém sloupu je stejně velký mg tok, ale tyto toky jsou vzájemně o 120 časově posunuty. Součet toků je tedy v každém okamžiku nulový a není potřeba žádný sloup pro zpětný tok. Napětí v cívkách (vinutích) PRIMÁRU a SEKUNDÁRU je dáno počten závitů N1 / N2 a velikostí závitového napětí, které se rovná: U z = 4,44 f B S Fe Pozor! Všechny jednotky je třeba dosazovat v soustavě SI! d 1 IDENTIFIKCE VÝVODŮ CÍVEK VINUTÍ Musíme vyřešit 4 tajenky: Najít 6 dvojic svorek pro 6 cívek určit primární a sekundární cívky jejich uložení na jednotlivých sloupech trafa správně určit začátky a konce dvojice vyhledáme Ohmmetrem a zapíšeme do Tabulky: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Svorky: R [] U [V] fáze I / II 1-50 2-3 - Velikosti odporů můžeme zapsat do sloupce (2) a v sloupci (9) označit I vs. II Jednu cívku budeme napájet sníženým napětím (50 V, 50Hz) nejen s ohledem na bezpečnost obsluhy, ale hlavně aby se nepřekročil údaj ze štítku (!) a napětí na ostatních cívkách zapíšeme do sloupce (3).

Princip měření spočívá na rozložení magnetického toku v třísloupovém jádře podle principů, jež znáte z elektrických obvodů a pro magnetický tok rovněž platí 1.KZ 30 V 60 V 30 V U = N1 dφ /dt Φ/2 Φ Φ/2 25 V 50 V 25 V U = N2 dφ /dt V případě, že napájíme střední sloup, tok se rozdělí rovnoměrně do krajních sloupů a měření musíme zopakovat s napájením krajního sloupu: 100 V 60 V 40 V U 1 = N 1 dφ /dt Φa Φb Φc 75 V 50 V 25 V Φa = Φb + Φc Φb > Φc U 2 = N 2 dφ /dt Změřením obou variant spolehlivě určíme cívky: B C a b c Pro vyřešení poslední tajenky využijeme znalost orientace napětí na stejném a nestejném sloupku podle posledního obrázku, k napájené cívce budeme postupně připojovat (do série) jednotlivé

další a měřit jestli se napětí sečetla, nebo odečetla, tj. zda byly ve fázi nebo v protifázi (podobně jako když řadíte do série stejnosměrné zdroje (+ / ) - (+ / ) svorky U [V] svorky U [V] a - - B - - b - - C - - - c - - Čísla svorek hned zapisujte do schématu nahoře! z pilnosti ještě ověříme kombinace: svorky U [V] svorky U [V] B b - - C c - - už se správným zapojením polarity tak, aby se sečetly! d 2 MĚŘENÍ ODPORŮ VINUTÍ Vliv teploty vinutí se musí vzít do úvahy, po dostatečně dlouhé době je teplota vinutí a okolí vyrovnána. Teplotu okolí zaznamenat! Přepočet na dohodnutou teplotu 20 0 C a 75 0 C se pro měděné vodiče počítá z teploty 0 C takto: R20 = R 255 / (235 + ) R75 = R20 (235 + 75) / 255 Stejnosměrný zdroj s vyhlazeným napětím Ohmova metoda. Pokud se k napájení použije akumulátor (není problém s filtrací a vyhlazením, velikost proudu se nastavuje posuvným odporem zařazeným do série. Volba velikosti proudu aby se vinutí během měření nezahřívalo a mělo teplotu okolí. (Podle ČSN při proudu 10% až 20% In) Rozpojené vinutí se měří samostatně pro každou fázi, pokud nelze rozpojit (spoj je nepřístupný uvnitř nádoby nebo spojený nerozebíratelně (svařen) je třeba zjistit spolehlivě spojení fázových vinutí, jak vidno ve Schématech 1a a 1b měřená hodnota odporu se liší pro hvězdu a trojúhelník podstatně. Procvičíme a srovnáme obě spojení Schéma 1a.: V

Soupis přístrojů: DC zdroj V Teplota okolí ok = 0 C vinutí I U 2R R R 20 [] [V] [] [] [] B C B BC C a b c ab bc ca R 1(20 0 ) = R 2(20 0 ) = Schéma 1b.: V Teplota okolí ok = 0 C B BC C ab bc ca I U 2/3 R R R 20 [] [V] [] [] []

R 1(20 0 ) = R 2(20 0 ) = d 3 MĚŘENÍ PŘEVODU Vliv proudu naprázdno na úbytek (rozdíl mezi svorkovým napětím U 1 a vnitřním napětím - indukovaným U 1i je nejmenší při napájení mezi 20% až 80 % U n Zátěž voltmetrem, který měří U 20 je třeba minimalizovat (co největším vnitřním odporem přístroje). Schéma 2.: L1 3T a B b V2 L2 L3 C c N V1 Stejné zapojení jako ve schématu 3 pro měření naprázdno, jen bez ampérmetrů a wattmetrů. Pro samotné měření naprázdno je naopak nadbytečný voltmetr na sekundární straně. Postupně nastavte cca 20, 50 a 80 % U n a vyplňte tabulku: U B U BC U C U 10 U ab U bc U ca U 20 p [V] [V] [V] [V] [V] [V] [V] [V] [---] p = U 10 / U 20 U 10 = (U B + U BC + U C ) / 3 Vypočítejte střední hodnotu převodu, srovnejte naměřený převod s převodem vypočítaným ze štítku a vysvětlete rozdíl. Kolik by bylo sekundární napětí na štítku (při U 1n ) se změřeným převodem? Jak se změní převod, když se změní spojení? Vypočítejte převod pro spojení Yd a Dy! Vyplňte do tabulky hodnoty napětí pro tato spojení:

Y / y Y / d D /y U1 = 3x 380 V U1 = 3x V U1 = 3x V U2 = 3x 220 V U2 = 3x V U2 = 3x V Převod se musí dodržet velmi přesně, udává se minimálně na čtyři platná místa, malá chyba v převodu dělá velký problém v paralelní spolupráci transformátorů, když se liší napětí sekundárů, které mají být propojeny. d 4 MĚŘENÍ NPRÁZDNO Měření trojfázového výkonu dvěma wattmetry (ronovo zapojení) se dá realizovat pouze v trojvodičové síti, bez středního vodiče! Schéma 3.: L1 3T 1 W1 a L2 2 V1 B b V2 L3 3 W2 C c N Soupis přístrojů: Všechny přístroje nahradí moderní 3-f NLYZÁTOR VÝKONU Tabulka naměřených hodnot NPRÁZDNO: U12 U23 U13 U 0 I1 I2 I3 I 0 P 0 cos 0 [V] [V] [V] [V] [] [] [] [] [W] --- Proudová nesymetrie je důsledek rovinného uspořádání jádra, kde střední sloup představuje kratší cestu magnetického toku a tudíž vyžaduje menší magnetické napětí.

Výpočty do tabulky: I 0 = (I 1 + I 2 + I 3 ) / 3 Graf: I 10 [] P 0 [W] P 0 P 0 (U) I 10 (U) I 10 0 U n U 10 [V] V grafu vyznačit nominální napětí a pro toto napětí odečíst z křivek P 0 =. W I 0 =. d 5 MĚŘENÍ NKRÁTKO Pozor na prudký nárůst proudu! Opatrně zvyšovat a sledovat mpérmetr! Začínat z nulového napětí! Schéma 4.: L1 3T 1 W1 a L2 2 V1 B b L3 3 W2 C c N

Tabulka naměřených hodnot NKRÁTKO: U12 U23 U13 U K I1 I2 I3 I K P K cos K [V] [V] [V] V W --- Soupis přístrojů: Graf: U 1K [V] P K [W] P K (I) P K U 1K (I) U K 0 I n I 1K [] V grafu vyznačit nominální proud a pro tento proud odečíst z křivek P K = U K = W V

d 7 NÁHRDNÍ SCHÉM (JEDNOFÁZOVÉ) R 1 r1 R 2 r2 I m I Fe U 1f U i1 m R Fe U 2 I 0 VÝPOČET PRVKŮ NÁHRDNÍHO SCHÉMTU Prvky podélné větve z měření nakrátko: R 2 = R 2. p 2 R K = R 1 + R 2 R K = P K / (3 I 2 n ) Z k = U Kf / I n z grafu! cos K = P k / (sqrt(3) U K I n ) k = (Z 2 k R 2 k ) ½ sin K = sqrt(1- cos 2 K ) r1 = r2 = K /2 k = Z k. sin K Prvky příčné větve z měření naprázdno: r2 = r2 / p 2 cos 0 = P 0 /(sqrt(3) U n I 0 ) I Fe = I 0 cos 0 sin 0 = sqrt (1 - cos 2 0 ) I m = sqrt(i 2 0 I 2 Fe ) I m = I 0 sin 0 R fe = U 1f /I Fe R fe = 3 U 2 1f /P 0 m = U 1f / I m POZOR! Z měření máte sdružená napětí, tam kde je ve vzorci fázové, musíte přepočítat!

Zkratový proud, který by se vyvinul při plném napětí na vstupu, kdyby nezafungovalo jištění a výkon zdroje by byl dostatečný: I Ktrv = U 1f / Z k Takovýto proud by vedl k nevratným změnám poškozujícím izolační systém nejen tepelně, ale i mechanicky dynamickým namáháním, které deformuje (trhá) vinutí. d 6 proud naprázdno: a napětí nakrátko: V POMĚRNÝCH HODNOTÁCH vyjádříme i 0 = (I 10 / I 1n ). 100% u K = (U 1K / U 1n ). 100% d 9 VÝPOČET ÚBYTKU NPĚTÍ PRO RŮZNÉ ÚČINÍKY cos = 0,8 IND P / Pn I 1 R K I 1 cos K I 1 sin U U 2 U 2 / U 1 [%] [] [V] [V] [V] [V] [%] 25 50 75 100 cos = 1 P / Pn I 1 R K I 1 cos K I 1 sin U U 2 U 2 / U 1 [%] [] [V] [V] [V] [V] [%] 25 50 75 100 cos = 0,8 CP P / Pn I 1 R K I 1 cos K I 1 sin U U 2 U 2 / U 1 [%] [] [V] [V] [V] [V] [%] 25 50 75 100

U 1 j K I 1 R K I 1 K I 1 sin R K I 1 cos U U 2 U 2 / U 1 [%] I 1 P/Pn [%] Kontrolní otázky: - Jak vypočítáte nominální proud ze štítku? - Jaký výkon se udává na štítku TRNSFORMÁTORU? - Označování svorek TRNSFORMÁTORU - Označování spojení vinutí - Charakteristika naprázdno - Charakteristika nakrátko - Složky proudu naprázdno - Definice napětí nakrátko - Kolik bývá velikost napětí naprázdno? - K čemu jsou vztaženy poměrné veličiny? - Kolik bývá proud naprázdno? - Jak se zapojují wattmetry pro měření 3-f výkonu? - Co je převod?